FR2720386A1 - Bridged clays prepn. - Google Patents

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FR2720386A1 FR9406662A FR9406662A FR2720386A1 FR 2720386 A1 FR2720386 A1 FR 2720386A1 FR 9406662 A FR9406662 A FR 9406662A FR 9406662 A FR9406662 A FR 9406662A FR 2720386 A1 FR2720386 A1 FR 2720386A1
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Jocelyne Miehe
Jacques Baron
Dred Ronan Le
Daniel Saehr
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    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/049Pillared clays

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Abstract

Process for prepn. of bridged clay from natural or synthetic clay comprises: (A) contacting a clay having exchangeable cations with a soln. of polycations to form a reaction mixt. contg. 1-200 g/l of the clay; (B) maintaining the temp. of the reaction mixt. at 15-100 deg C and allowing exchange to take place between the polycations and the exchangeable cations in the clay for 1 min. to 3 h.; and (C) separating the resulting prod. by filtration and washing it, the time for the sepn. being 20 sec. to 60 mins. per litre of the soln. contg. the suspended prod. to be separated. Pref. polycations are Keggin ions of formula (A113O4(OH)24(H2O)12)<7+>, or polycations contg. at least one element chosen from Zr, Ti, Mo and V. Stage (A) may be carried out either by adding a soln. of the polycations to an aq. suspension of the clay, or by suspending the clay in a soln. of the polycations. Pref. the ratio R between the amt. of polycations multiplied by the charge on the polycation and the amt. of exchangeable cations present in the clay multiplied by their charge is between 0.5 and 10. The process may also comprise a fourth stage (D) in which the treated clay is first dried by heating in air at 30-150 deg. C for 2-48 h and then calcined at 300-800 deg C for 1-10 h. The treatment process may be repeated successively 2-10 times.

Description

La présente invention a pour objet un procédé amélioré pour réaliser l'opération de pontage des argiles. Ledit procédé s'applique aux argiles naturelles ou synthétiques.The present invention relates to an improved process for carrying out the clay bridging operation. Said process applies to natural or synthetic clays.

Les argiles présentent la propriété de posséder des structures à réseau expansible, ce qui leur permet d'absorber de l'eau. La structure des argiles peut être décrite, d'une manière simplifiée, comme une structure en feuillets à couche triple d'une épaisseur d'environ I nm (1 nm = 10-9 m), componant deux couches de tétraèdres SiO4 séparées par une couche d'octaèdres MX6, M étant un cation trivalent ou divalent, tel que par exemple A13+ dans le cas des argiles dioctaédriques ou Mg2+ dans le cas des argiles trioctaédriques, et X représentant un atome d'oxygène, un groupement hydroxyle OH ou un atome de fluor F.Clays have the property of having expandable network structures, which allows them to absorb water. The structure of clays can be described, in a simplified manner, as a triple-layer sheet structure with a thickness of about I nm (1 nm = 10-9 m), constituting two layers of SiO4 tetrahedra separated by a layer of MX6 octahedra, M being a trivalent or divalent cation, such as for example A13 + in the case of dioctahedral clays or Mg2 + in the case of trioctahedral clays, and X representing an oxygen atom, an OH hydroxyl group or an atom fluorine F.

Les atomes de silicium des tétraèdres peuvent être substitués au moins partiellement par des atomes d'aluminium, et les atomes d'aluminium (respectivement de magnésium) des octaèdres peuvent être substitués au moins partiellement par des atomes de magnésium (respectivement de fer et/ou de lithium). Ces substitutions induisent un déficit de charges positives, que l'on compense par des cations échangeables tels Na+, Ca2+ ou Li+, situés dans l'espace interfoliaire (c'est-à-dire l'espacement entre deux feuillets).The silicon atoms of the tetrahedra can be substituted at least partially by aluminum atoms, and the aluminum atoms (respectively magnesium) of the octahedra can be substituted at least partially by magnesium atoms (respectively iron and / or lithium). These substitutions induce a deficit of positive charges, which is compensated by exchangeable cations such as Na +, Ca2 + or Li +, located in the interfoliar space (that is to say the spacing between two sheets).

L'intérêt des argiles comme catalyseurs ou supports de catalyseurs est limité à la catalyse en phase liquide car les argiles s'expansent lors de leur mise en solution et subissent une dessication dès la température d'ébullition du solvant. Il en résulte une perte de leur caractère expansé et, par là même, une forte diminution de la surface accessible, ce qui les rend moins intéressantes en catalyse.The value of clays as catalysts or catalyst supports is limited to liquid phase catalysis because the clays expand when they are dissolved and undergo desiccation from the boiling point of the solvent. This results in a loss of their expanded character and, by the same token, a sharp reduction in the accessible surface, which makes them less advantageous in catalysis.

II est donc nécessaire de maintenir l'expansion des argiles selon des techniques qui permettent leur emploi en tant que catalyseurs ou suppons de catalyseurs, en particulier dans le domaine du raffinage et de la pétrochimie où l'on opère souvent à des températures de réaction élevées. It is therefore necessary to maintain the expansion of the clays according to techniques which allow their use as catalysts or catalyst suppons, in particular in the field of refining and petrochemicals where one often operates at high reaction temperatures. .

Une technique permettant de réaliser le maintien de l'expansion des argiles est le pontage, consistant à introduire entre les feuillets d'argiles une espèce minérale qui, après échange d'ions et calcination, crée des piliers. Les argiles ainsi obtenues sont généralement qualifiées d'argiles pontées ou encore d'argiles à piliers.One technique for maintaining the expansion of clays is bridging, consisting of introducing between the clay layers a mineral species which, after ion exchange and calcination, creates pillars. The clays thus obtained are generally referred to as bridged clays or even pillar clays.

L'expansion des argiles naturelles et synthétiques est connuc. Afin de réaliser le pontage des argiles, une technique bien connue de l'homme du métier consiste à effectuer le pontage par des oligomères d'un hydroxyde d'un métal, ou de cations conduisant à des oligomères, tels que par exemple l'aluminium, le zirconium ou le chrome. Ainsi, on réalise généralement le pontage des argiles par des polycations [A11304(OH)24(H20)1217+ appelés aussi cations A113 ou ions Keggin, ou bien des polycations pouvant contenir du zirconium (par exemple sous la forme [Zr4(0H)g (H2O)16]8+), du titane, du molybdène ou du vanadium, ou bien encore des polycations mixtes (par exemple sous forme de [ZrOC12 Al8(OH)20i4+). The expansion of natural and synthetic clays is known. In order to carry out the bridging of clays, a technique well known to those skilled in the art consists in carrying out the bridging by oligomers of a hydroxide of a metal, or of cations leading to oligomers, such as for example aluminum. , zirconium or chromium. Thus, the bridging of clays is generally carried out by polycations [A11304 (OH) 24 (H20) 1217+ also called A113 cations or Keggin ions, or else polycations which may contain zirconium (for example in the form [Zr4 (0H) g (H2O) 16] 8+), titanium, molybdenum or vanadium, or even mixed polycations (for example in the form of [ZrOC12 Al8 (OH) 20i4 +).

Les procédés décrits (voir en particulier la publication de Yamanaka, S. et
Brindley G.W. "High surface area solids by reaction of montmorillonite with zirconyl chloride" Clays and clay mineraIs, p.ll9-124,(27),l9?9, ainsi que la demande de brevet français FR-A-2.512.043 et la demande de brevet PCT W088/06.488) mettent généralement en oeuvre les étapes successives suivantes - Mélange de la solution contenant la source de polycations avec la
suspension aqueuse d'argile.
The methods described (see in particular the publication by Yamanaka, S. and
Brindley GW "High surface area solids by reaction of montmorillonite with zirconyl chloride" Clays and clay mineraIs, p.ll9-124, (27), l9? 9, as well as the French patent application FR-A-2,512,043 and the PCT patent application WO88 / 06.488) generally implement the following successive steps - Mixing the solution containing the source of polycations with the
aqueous suspension of clay.

- Maintien en contact pendant un temps donné pour réaliser l'échange de
cations.
- Keeping in contact for a given time to carry out the exchange of
cations.

- Séparation, par filtration ou centrifugation, puis lavage ou dialyse de
l'argile échangée.
- Separation, by filtration or centrifugation, then washing or dialysis of
the exchanged clay.

- Calcination permettant la formation des piliers.- Calcination allowing the formation of the pillars.

Les matériaux microporeux à structures lamellaires pontées peuvent présenter un intérêt et des propriétés intéressantes en catalyse, et en particulier dans les domaines du raffinage et de la pétrochimie, et ce en particulier lorsque les conditions suivantes sont réunies - la taille de leur porosité correspond à celle des réactifs et des produits de
réaction et induit des surfaces de contact élevées, - la stabilité thermique et hydrothermique des argiles pontées obtenues est
telle que l'espacement interfoliaire est conservé durant les réactions
envisagées, - la méthode de préparation des argiles pontées requiert des durées
d'échanges courtes, des volumes de solutions contenant les polycations
faibles et des méthodes de filtration, de lavage et de récupération des
produits qui sont faciles à mettre en oeuvre.
Microporous materials with bridged lamellar structures can present an interest and interesting properties in catalysis, and in particular in the fields of refining and petrochemistry, and this in particular when the following conditions are met - the size of their porosity corresponds to that reagents and products of
reaction and induces high contact surfaces, - the thermal and hydrothermal stability of the bridged clays obtained is
such that the interfoliar spacing is maintained during the reactions
envisaged, - the method of preparing the bridged clays requires
of short exchanges, volumes of solutions containing the polycations
weak methods of filtration, washing and recovery of
products that are easy to process.

Or, si les procédés décrits dans l'art antérieur permettent d'obtenir des argiles pontées dont l'espacement interfoliaire et la surface dc contact conviennent aux réactions dans le domaine du raffinage et de la pétrochimie, lesdits procédés ne conduisent pas de manière aisée et rapide à des produits pontés, ni même pour certains à des produits thermiquement et hydrothermiquement stables à des températures supérieures à 550 "C. However, if the processes described in the prior art make it possible to obtain bridged clays whose interfoliar spacing and the contact surface are suitable for reactions in the field of refining and petrochemistry, said processes do not lead easily and fast to bridged products, or even for some to thermally and hydrothermally stable products at temperatures above 550 "C.

D'autre pan, les procédés de préparation des argiles pontées, décrits dans l'an antérieur, requièrent i) des volumes de solution de polycations très importantes par rapport à la
masse d'argile à traiter, ii) des temps de contact entre la solution de polycations et l'argile très
longs, iii) des méthodes de lavage et de récupération du produit final qui sont
longues et difficiles à mettre en oeuvre sur des quantités imponantes.
On the other hand, the processes for preparing bridged clays, described in the previous year, require i) very large volumes of polycation solution compared to the
mass of clay to be treated, ii) contact times between the solution of polycations and the clay very
lengthy, iii) methods of washing and recovering the final product which are
long and difficult to use on large quantities.

L'objet de la présente invention réside dans un procédé de préparation d'argiles pontées à partir d'argiles naturelles ou synthétiques.The object of the present invention lies in a process for preparing bridged clays from natural or synthetic clays.

Le procédé selon l'invention comprend au moins un traitement d'argile naturelle ou synthétique comprenant une première étape de mise en contact d'une solution de polycations et de l'argile à ponter comprenant des cations échangeables, formant ainsi le mélange réactionnel; puis une deuxième étape où l'on laisse se dérouler l'échange entre les polycations et lesdits cations échangeables ; et enfin une troisième étape où l'on sépare le produit obtenu par filtration et où on le lave ; ledit traitement étant caractérisé en ce que - la masse d'argile à ponter par volume total de solution est comprise entre 1
et 200 g/l, de préférence entre 2 et 150 g/l et de manière encore plus
préférée entre 10 et 100 g/l, - la deuxième étape d'échange se fait à une température comprise entre 15 et
100 "C, de préférence entre 20 et 45 "C et de manière plus préférée à
température ambiante ; ladite deuxième étape a une durée comprise entre
Minute et 3 heures et de manière préférée entre 2 minutes et 1 heure, - le temps de séparation de la troisième étape est compris entre 20 secondes
et 60 minutes et de manière préférée entre 30 secondes et 40 minutes par
litre de solution contenant en suspension le produit à séparer.
The method according to the invention comprises at least one treatment of natural or synthetic clay comprising a first step of bringing a solution of polycations into contact with the clay to be bridged comprising exchangeable cations, thus forming the reaction mixture; then a second step in which the exchange between the polycations and said exchangeable cations is allowed to take place; and finally a third step in which the product obtained is separated by filtration and in which it is washed; said treatment being characterized in that - the mass of clay to be bridged per total volume of solution is between 1
and 200 g / l, preferably between 2 and 150 g / l and even more
preferred between 10 and 100 g / l, - the second exchange step is carried out at a temperature between 15 and
100 "C, preferably between 20 and 45" C and more preferably at
ambient temperature ; said second step has a duration of between
Minute and 3 hours and preferably between 2 minutes and 1 hour, - the separation time of the third step is between 20 seconds
and 60 minutes and preferably between 30 seconds and 40 minutes per
liter of solution containing the product to be separated in suspension.

En ce qui concerne ladite première étape, elle est réalisée généralement selon l'un des modes de réalisation suivants : I'introduction d'une solution de polycations dans une suspension aqueuse de l'argile à ponter comprenant des cations échangeables (premier mode de réalisation de la première étape), la mise en suspension de l'argile à ponter comprenant des cations échangeables dans la solution de polycations (second mode de réalisation de la première étape). Il est possible de mettre en oeuvre simultanément les deux modes de réalisation de la première étape, par exemple en introduisant une partie de la solution de polycations dans une solution obtenue par mise en suspension de l'argile à ponter comprenant des cations échangeables dans l'autre panie de la solution de polycations ou en mélangeant une première solution obtenue en introduisant une solution de polycations dans une suspension aqueuse d'une partie de l'argile à ponter comprenant des cations échangeables et une seconde solution obtenue en mettant en suspension aqueuse l'autre panie de l'argile à ponter comprenant des cations échangeables. Ainsi la première étape est généralement réalisée selon le premier mode de réalisation et/ou selon le second mode de réalisation. Par exemple et de façon préférée, L'argile à ponter comprenant des cations échangeables est introduite dans une suspension aqueuse formant ainsi une suspension aqueuse de ladite argile, à laquelle est ajoutée en une seule fois et rapidement la solution de polycations.As regards said first step, it is generally carried out according to one of the following embodiments: the introduction of a solution of polycations in an aqueous suspension of the clay to be bridged comprising exchangeable cations (first embodiment of the first step), suspending the clay to be bridged comprising exchangeable cations in the polycation solution (second embodiment of the first step). It is possible to carry out the two embodiments of the first step simultaneously, for example by introducing part of the polycation solution into a solution obtained by suspending the clay to be bridged comprising exchangeable cations in the. another panie of the solution of polycations or by mixing a first solution obtained by introducing a solution of polycations in an aqueous suspension of a part of the clay to be bridged comprising exchangeable cations and a second solution obtained by suspending the aqueous solution in water. another layer of bridging clay comprising exchangeable cations. Thus the first step is generally carried out according to the first embodiment and / or according to the second embodiment. For example and preferably, the bridging clay comprising exchangeable cations is introduced into an aqueous suspension thus forming an aqueous suspension of said clay, to which the polycation solution is added all at once and rapidly.

Mais tout mode de réalisation permettant de mettre en présence une solution de l'argile à ponter comprenant des cations échangeables et une solution de polycations est comprise dans le cadre de la première étape. However, any embodiment making it possible to bring together a solution of the clay to be bridged comprising exchangeable cations and a solution of polycations is included in the context of the first step.

Dans tous les cas, ladite première étape consiste à mettre en présence fictivement de l'argile (poudre) et une solution de volume total V, ledit volume comprenant le volume de la solution de polycations et éventuellement le volume de la solution aqueuse ayant permis la mise en suspension d'au moins une partie de l'argile ; à l'erreur du volume de l'argile à ponter près, que l'on considère généralement comme négligeable par rapport au volume total, le volume total est donc le volume du mélange réactionnel.In all cases, said first step consists in bringing together fictitiously clay (powder) and a solution of total volume V, said volume comprising the volume of the polycation solution and optionally the volume of the aqueous solution which made it possible to suspending at least part of the clay; except for the error of the volume of the clay to be bridged, which is generally considered to be negligible in relation to the total volume, the total volume is therefore the volume of the reaction mixture.

Le rapport R, défini comme étant le rapport entre la quantité des polycations multipliée par la charge du polycation et la quantité de cations échangeables présents dans l'argile à ponter multipliée par leur charge, est généralement compris entre 0,5 et 10, de manière préférée entre 1,0 et 8.The ratio R, defined as being the ratio between the quantity of polycations multiplied by the charge of the polycation and the quantity of exchangeable cations present in the clay to be bridged multiplied by their charge, is generally between 0.5 and 10, so preferred between 1.0 and 8.

Les polycations habituellement utilisés pour réaliser le procédé de pontage selon l'invention sont des polycations [A11304(OH)24(H2o)l2]7+ appelés aussi cations AI13 ou ions Keggin, ou bien des polycations contenant au moins un élément choisi dans le groupe formé par le zirconium, le titane, le molybdène et le vanadium, par exemple des polycations sous la forme [Zr4(OH)g (H2O)1618+) ou bien encore des polycations mixtes (par exemple sous forme de [ZrOCl2 Al8(OH)20i4+). Mais tout polycation pouvant réaliser le pontage selon l'invention est aussi considéré dans le cadre de la présente invention.The polycations usually used to carry out the bridging process according to the invention are [A11304 (OH) 24 (H2o) l2] 7+ polycations also called AI13 cations or Keggin ions, or else polycations containing at least one element chosen from the group. group formed by zirconium, titanium, molybdenum and vanadium, for example polycations in the form [Zr4 (OH) g (H2O) 1618+) or even mixed polycations (for example in the form of [ZrOCl2 Al8 ( OH) 20i4 +). However, any polycation capable of carrying out the bridging according to the invention is also considered in the context of the present invention.

En ce qui concerne la troisième étape du traitement, la centrifugation est à exclure dans la mesure où le produit obtenu après ce traitement présente une faible surface spécifique.As regards the third stage of the treatment, centrifugation is to be excluded insofar as the product obtained after this treatment has a low specific surface.

Dans une quatrième étape éventuelle finale, L'argile est habituellement soumise à un traitement thermique comprenant généralement deux parties.In a possible fourth final step, the clay is usually subjected to a heat treatment generally comprising two parts.

La première partie dudit traitement consiste à sécher l'argile échangée sous air à une température comprise entre 30 et 150 C, de manière préférée entre 60 et 130 "C et de manière encore plus préférée entre 90 et 130 OC. La durée de ladite première partie du traitement est comprise entre 2 et 48 heures. Puis dans la seconde partie du traitement, le produit est soumis à une calcination à une température comprise entre 300 et 800 "C et de manière préférée entre 400 et 800 "C. Cette calcination dure de 1 à 10 heures et de manière préférée est égale à environ 4 heures.The first part of said treatment consists in drying the clay exchanged in air at a temperature between 30 and 150 ° C., preferably between 60 and 130 ° C. and even more preferably between 90 and 130 ° C. The duration of said first part of the treatment is between 2 and 48 hours. Then in the second part of the treatment, the product is subjected to calcination at a temperature between 300 and 800 "C and preferably between 400 and 800" C. This calcination lasts from 1 to 10 hours and preferably is equal to about 4 hours.

Une variante du procédé selon l'invention est de mettre en oeuvre, si nécessaire, plusieurs traitements successifs tels que celui décrit précédemment, chaque traitement étant éventuellement suivi d'une étape finale de traitement thermique telle que décrite ci-dessus, le nombre de ces traitements successifs étant compris entre 2 et 10 de manière encore plus préférée entre 2 et 5.A variant of the process according to the invention is to implement, if necessary, several successive treatments such as that described above, each treatment optionally being followed by a final heat treatment step as described above, the number of these successive treatments being between 2 and 10, even more preferably between 2 and 5.

Le procédé de l'invention convient à toutes les argiles d'origine naturelle ou synthétique. Les argiles préférées sont les smectites, de préférence des montmorillonites, hectorite, beidellite rectorite, naturelles ou synthétiques, de manière encore plus préférée, des beidellites synthétisées en milieu acide et fluoré.The process of the invention is suitable for all clays of natural or synthetic origin. The preferred clays are smectites, preferably montmorillonites, hectorite, beidellite rectorite, natural or synthetic, even more preferably, beidellites synthesized in an acidic and fluorinated medium.

Le procédé selon la présente invention permet d'obtenir des argiles à piliers dont la distance réticulaire dOol est au moins égale à 1,0 nm, de manière préférée au moins égale à 1,4 nm et de manière encore plus préférée comprise entre 1,6 nm et 2,5 nm. La distance réticulaire, représentée par doo I, représente la somme de l'épaisseur d'un feuillet et de l'espacement interfoliaire, cette dernière valeur étant directement accessible par la méthode classique de diffraction des rayons X sur poudre orientée.The process according to the present invention makes it possible to obtain clays with pillars whose reticular distance dOol is at least equal to 1.0 nm, preferably at least equal to 1.4 nm and even more preferably between 1, 6 nm and 2.5 nm. The lattice distance, represented by doo I, represents the sum of the thickness of a sheet and the interfoliar spacing, the latter value being directly accessible by the conventional method of X-ray diffraction on oriented powder.

Les argiles synthétisées par le procédé selon l'invention présentent une bonne stabilité thermique et peuvent donc être utilisées dans le domaine du raffinage pour des applications telles que l'hydrocraquage, le craquage catalytique, ou encore l'isomérisation de paraffines et/ou d'oléfines.The clays synthesized by the process according to the invention exhibit good thermal stability and can therefore be used in the field of refining for applications such as hydrocracking, catalytic cracking, or the isomerization of paraffins and / or olefins.

Les exemples du procédé selon l'invention ci-après illustrent l'invention sans toutefois présenter un caractère limitatif. The examples of the process according to the invention below illustrate the invention without, however, being limiting in nature.

EXEMPLE I
Une beidellite au sodium de formule chimique Na0,5(Si3,5A10,5) AI2Oî0(OH,F)2 pour une demi-maille est synthétisée à partir d'un hydrogel dont la composition est la suivante : 1Si02 0,382 A1203 0,176 NaF 0,1 HF 48H20.
EXAMPLE I
A sodium beidellite with the chemical formula Na0.5 (Si3.5A10.5) AI2Oî0 (OH, F) 2 for a half-cell is synthesized from a hydrogel whose composition is as follows: 1Si02 0.382 A1203 0.176 NaF 0 , 1 HF 48H20.

Le pH de mûrissement est compris entre 4,5 et 5 et la durée de cristallisation est de 7 jours à une température de 220 "C. The ripening pH is between 4.5 and 5 and the crystallization time is 7 days at a temperature of 220 "C.

Le produit brut de synthèse a un taux d'hydratation de 9 % en masse et la quantité d'ions Na+ échangeables par mole d'argile est de 0,5. La surface spécifique B.E.T. est de 59 m2/g.The crude synthetic product has a hydration rate of 9% by mass and the quantity of exchangeable Na + ions per mole of clay is 0.5. The B.E.T. is 59 m2 / g.

0,8 g de ladite beidellite sont directement mis en solution dans 14,8 ml d'une solution d'ions Kegin [(All 304(OH)24 (H2O)12]7+ dont la concentration est de l'ordre de 9.10~3mol/1 et le pH égal à 4. A titre d'exemple cette solution est préparée suivant le mode opératoire publié par Urabe K. et ai, Advanced
Materials 3 nO 11, (1991).
0.8 g of said beidellite are directly dissolved in 14.8 ml of a solution of Kegin [(All 304 (OH) 24 (H2O) 12] 7+ ions, the concentration of which is of the order of 9.10 ~ 3mol / 1 and the pH equal to 4. By way of example, this solution is prepared according to the procedure published by Urabe K. et al., Advanced
Materials 3 No. 11, (1991).

La masse d'argile à traiter par volume total de solution est donc de 54 gn. Le rapport R, défini comme le rapport entre la quantité de polycations engagé multipliée par la charge du polycation et la quantité de sodium présente dans la beidellite, est de 1.The mass of clay to be treated per total volume of solution is therefore 54 gn. The ratio R, defined as the ratio between the quantity of polycations engaged multiplied by the charge of the polycation and the quantity of sodium present in the beidellite, is 1.

Après une durée d'échange de 7 minutes sous agitation à température ambiante et une étape de filtration de 1 minute, le produit est lavé à l'eau distillée, pendant 2 minutes, puis séché à 90 OC durant une nuit (15 heures environ). La masse de beidellite après échange d'ions et séchage à 60 OC est de 0,85 g. La distance réticulaire d00 1 est de l'ordre de 1,92 nm et la surface spécifique mesurée par la méthode BET est de l'ordre de 265 m2/g. Après 5 heures de calcination à 550 "C sous air, L'argile pontée ainsi préparée présente une distance réticulaire d00 1 de l'ordre de 1,83 nm et une surface spécifique BET de l'ordre de 230 m2/g. After an exchange period of 7 minutes with stirring at room temperature and a filtration step of 1 minute, the product is washed with distilled water for 2 minutes, then dried at 90 ° C. overnight (approximately 15 hours) . The mass of beidellite after ion exchange and drying at 60 ° C. is 0.85 g. The reticular distance d00 1 is of the order of 1.92 nm and the specific surface area measured by the BET method is of the order of 265 m2 / g. After 5 hours of calcination at 550 ° C. in air, the bridged clay thus prepared exhibits a reticular distance d00 1 of the order of 1.83 nm and a BET specific surface area of the order of 230 m2 / g.

EXEMPLE 2 0,8 g de la beidellite au sodium préparée dans l'exemple 1 sont mis en suspension dans 30 ml de la solution d'ions [A11304(OH)24(H2o)l2]7+ décrite dans l'exemple 1. Le rapport R utilisé est de 2. La masse d'argile à traiter par volume total de solution est égale à 26,7 g/l. EXAMPLE 2 0.8 g of the sodium beidellite prepared in Example 1 are suspended in 30 ml of the solution of [A11304 (OH) 24 (H2o) 12] 7+ ions described in Example 1. The ratio R used is 2. The mass of clay to be treated per total volume of solution is equal to 26.7 g / l.

Après une durée d'échange de 5 minutes sous agitation à température ambiante et une étape de filtration d'une durée de 30 secondes environ, le produit est lavé à l'eau distillée puis séché à 60 "C durant une nuit (15 heures environ). La masse recueillie est de 0,82 g, la distance réticulaire est de l'ordre de 1,93 nm avant calcination et de 1,61 nm après calcination. La surface spécifique BET est de l'ordre de 230 m2/g.After an exchange period of 5 minutes with stirring at room temperature and a filtration step lasting approximately 30 seconds, the product is washed with distilled water and then dried at 60 ° C. overnight (approximately 15 hours The mass collected is 0.82 g, the lattice distance is of the order of 1.93 nm before calcination and 1.61 nm after calcination. The BET specific surface is of the order of 230 m2 / g .

EXEMPLE 3 0,8 g de la beidellite au sodium préparée dans l'exemple 1 sont mis en suspension dans 60 ml de la solution d'ions [A11304(OH)24(H20)12]7+ décrite dans les exemples 1 et 2. Le rapport R utilisé dans cette préparation est de 4,2.EXAMPLE 3 0.8 g of the sodium beidellite prepared in Example 1 are suspended in 60 ml of the solution of [A11304 (OH) 24 (H20) 12] 7+ ions described in Examples 1 and 2 The R ratio used in this preparation is 4.2.

La masse d'argile à traiter par volume total de solution est de 13,3 g/l.The mass of clay to be treated per total volume of solution is 13.3 g / l.

Après une durée d'échange de 5 minutes sous agitation à température ambiante et une filtration durant 2 minutes, L'argile pontée est lavée à l'eau distillée et séchée à 600C durant une nuit (15 heures environ). La masse recueillie est de 0,86 g et la distance réticulaire est de l'ordre de 1,89 nm est la surface spécifique BET de l'ordre de 190 m2/g.After an exchange period of 5 minutes with stirring at room temperature and filtration for 2 minutes, the bridged clay is washed with distilled water and dried at 600 ° C. overnight (approximately 15 hours). The mass collected is 0.86 g and the lattice distance is of the order of 1.89 nm and the BET specific surface is of the order of 190 m2 / g.

Après 4 heures de calcination à 600 "C sous air, L'argile pontée préparée précédemment présente une distance réticulaire d001 de l'ordre de 1,75 nm et une surface spécifique BET d'environ 165 m2/g.After 4 hours of calcination at 600 ° C. in air, the bridged clay prepared above exhibits a lattice distance d001 of the order of 1.75 nm and a BET specific surface area of approximately 165 m2 / g.

EXEMPLE 4 0,8 g de la beidellite au sodium préparée dans l'exemple 1 sont mis en suspension dans 19 ml d'une solution décimolaire d'oxychlorure de zirconyle à partir du sel ZrOCl2, 8H20 selon le mode opératoire décrit par Yamanaka S. et al, Clays and Clay MineraIs, 27 (2) pp 119-124, (1979). Le rapport R est de 4,3.EXAMPLE 4 0.8 g of the sodium beidellite prepared in Example 1 are suspended in 19 ml of a decimolar solution of zirconyl oxychloride from the ZrOCl2, 8H20 salt according to the procedure described by Yamanaka S. et al, Clays and Clay Minerals, 27 (2) pp 119-124, (1979). The R ratio is 4.3.

La masse d'argile à traiter par volume total de solution est de 4,2 g/l.The mass of clay to be treated per total volume of solution is 4.2 g / l.

Après une étape d'échange sous agitation de 15 minutes à température ambiante et une étape de filtration d'une durée de 30 secondes environ,
L'argile ainsi pontée est lavée à l'eau distillée puis séchée à 80 "C durant une nuit (15 heures environ) La procédure décrite précédemment est répétée successivement encore 2 fois.
After an exchange step with stirring of 15 minutes at room temperature and a filtration step lasting about 30 seconds,
The clay thus bridged is washed with distilled water and then dried at 80 ° C. overnight (approximately 15 hours). The procedure described above is repeated successively two more times.

La masse de produit recueilli est de 0,75 g, la distance réticulaire dOOl est de l'ordre de 1,93 nm et la surface spécifique BET est de l'ordre de 194 m2/g.The mass of product collected is 0.75 g, the lattice distance dOOl is of the order of 1.93 nm and the BET specific surface is of the order of 194 m2 / g.

EXEMPLE 5 0,8 g de la beidellite au sodium préparée dans l'exemple 1 sont mis en suspension dans 2,54 g d'une solution REZAL 67 commercialisée par la société
REHEIS COMPANY et 12,7 ml d'eau distillée. Le rapport R est égal à 4,2. La masse d'argile à traiter par volume total de solution est de 63 g/l.
EXAMPLE 5 0.8 g of the sodium beidellite prepared in Example 1 are suspended in 2.54 g of a REZAL 67 solution marketed by the company
REHEIS COMPANY and 12.7 ml of distilled water. The ratio R is equal to 4.2. The mass of clay to be treated per total volume of solution is 63 g / l.

Après un échange de 5 minutes à température ambiante l'ensemble est filtré.After an exchange of 5 minutes at room temperature, the whole is filtered.

L'étape de filtration dure 20 minutes. Puis le produit est lavé à l'eau distillée et séché à 90 "C durant une nuit (15 heures environ). La masse de produit est recueilli est de 0,88 g, la distance réticulaire d001 est de l'ordre de 1,91 nm et la surface spécifique BET est de l'ordre de 196 m2/g.The filtration step lasts 20 minutes. The product is then washed with distilled water and dried at 90 ° C. overnight (approximately 15 hours). The mass of product is collected is 0.88 g, the lattice distance d001 is of the order of 1, 91 nm and the BET specific surface is of the order of 196 m2 / g.

Après 5 heures de calcination à 500 "C sous air, L'argile pontée ainsi préparée présente une distance réticulaire dot 1 de l'ordre de 1,73 nm.After 5 hours of calcination at 500 ° C. in air, the bridged clay thus prepared exhibits a lattice distance dot 1 of the order of 1.73 nm.

EXEMPLE 6 800 mg de rectorite naturelle fournie par le Source Clay Minerals Repository de l'Université du Missouri sous la référence RAr-I sont dispersés dans 14,4 ml de solution contenant les ions Keggin. La capacité d'échange cationique de la rectorite est de l'ordre de 54 milliéquivalent/100 g (Brown G.EXAMPLE 6800 mg of natural rectorite supplied by the Source Clay Minerals Repository of the University of Missouri under the reference RAr-I are dispersed in 14.4 ml of solution containing the Keggin ions. The cation exchange capacity of rectorite is of the order of 54 milliequivalent / 100 g (Brown G.

and Weir A, H, 1963). La surface spécifique de ladite rectorite est de 46 m2/g. and Weir A, H, 1963). The specific surface of said rectorite is 46 m2 / g.

Le rapport R utilisé est de 2 .La masse d'argile à traiter par volume total de solution est de 55,5 g/l.The ratio R used is 2. The mass of clay to be treated per total volume of solution is 55.5 g / l.

Après une durée d'échange de 8 minutes sous agitation à température ambiante, le produit est filtré pendant 30 secondes environ, lavé à l'eau distillée et séché à 60 "C durant une nuit (15 heures environ). La masse recueillie après séchage est de 0,76 g. La distance réticulaire est de l'ordre de 2,67 nm. Après 4 heures de calcination à 500 "C sous air, L'argile pontée préparée précédemment présente une distance réticulaire de l'ordre de 2,66 nm et sa surface spécifique est de l'ordre de 196 m2/g.After an exchange period of 8 minutes with stirring at room temperature, the product is filtered for approximately 30 seconds, washed with distilled water and dried at 60 ° C. overnight (approximately 15 hours). The mass collected after drying is 0.76 g. The lattice distance is of the order of 2.67 nm. After 4 hours of calcination at 500 ° C. in air, the bridged clay prepared above exhibits a lattice distance of the order of 2. 66 nm and its specific surface is of the order of 196 m2 / g.

EXEMPLE 7 800 mg de Beidellite fournie par le Source Clay Minerals Repository de l'Université du Missouri sous la référence SBCa-1 sont dispersés dansl6,3 ml de solution contenant les ions Keggin. La surface spécifique de ladite beidellite est de environ 21 m2/g. Le rappon R est de 2. La masse d'argile à traiter par volume total de solution est de 49,1 g/l. EXAMPLE 7800 mg of Beidellite supplied by the Source Clay Minerals Repository of the University of Missouri under the reference SBCa-1 are dispersed in 16.3 ml of solution containing the Keggin ions. The specific surface of said beidellite is approximately 21 m2 / g. The approximation R is 2. The mass of clay to be treated per total volume of solution is 49.1 g / l.

Après une durée d'échange de 8 minutes sous agitation à température ambiante, le produit est lavé à l'eau distillée (après avoir été filtré) puis séché à 60 OC durant une nuit (15 heures environ). La masse recueillie est de 0,79 g, la distance réticulaire est de l'ordre de 1,84 nm et la surface spécifique
BET est de environ 182 m2/g. Après 4 heures de calcination à 500 OC sous air,
L'argile présente une distance réticulaire de 1,71 nm et sa surface spécifique
BET est d'environ 145 m2/g.
After an exchange period of 8 minutes with stirring at room temperature, the product is washed with distilled water (after having been filtered) then dried at 60 ° C. overnight (approximately 15 hours). The mass collected is 0.79 g, the lattice distance is of the order of 1.84 nm and the specific surface
BET is approximately 182 m2 / g. After 4 hours of calcination at 500 OC in air,
The clay has a reticular distance of 1.71 nm and its specific surface
BET is approximately 145 m2 / g.

EXEMPLE 8 800 mg de la fraction inférieure à 2 mm d'une montmorillonite du Wyoming fournie par l'American Colloid Company sous la référence Volclay SPV-X, sont dispersés dans 30 ml de solution contenant les ions Keggin. La surface spécifique BET de ladite montmorillonite est de 30 m2/g. Le rapport R est ici égal à 2. La masse d'argile à traiter par volume total de solution est de 26,7 g/l. EXAMPLE 8800 mg of the fraction less than 2 mm of a Wyoming montmorillonite supplied by the American Colloid Company under the reference Volclay SPV-X, are dispersed in 30 ml of solution containing the Keggin ions. The BET specific surface of said montmorillonite is 30 m2 / g. The ratio R is here equal to 2. The mass of clay to be treated per total volume of solution is 26.7 g / l.

Après 8 minutes de contact avec agitation à température ambiante, le produit est filtré pendant 30 secondes environ, lavé à l'eau distillée puis séché à 600 C durant une nuit (15 heures environ).After 8 minutes of contact with stirring at room temperature, the product is filtered for approximately 30 seconds, washed with distilled water and then dried at 600 ° C. overnight (approximately 15 hours).

La masse recueillie est de 0,82 g. La distance réticulaire obtenue est de 1,84 nm. Après 4 heures de calcination à 5000 C sous air, la distance réticulaire est de 1,7 nm et la surface spécifique est de environ 221 m2/g. The mass collected is 0.82 g. The reticular distance obtained is 1.84 nm. After 4 hours of calcination at 5000 ° C. in air, the lattice distance is 1.7 nm and the specific surface is approximately 221 m2 / g.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1 - Procédé de préparation d'argile pontée à partir d'argile naturelle ou synthétique, comprenant au moins un traitement comprenant une première étape de mise en contact d'une solution de polycations et de l'argile à ponter comprenant des cations échangeables, formant ainsi le mélange réactionnel; puis une deuxième étape où l'on laisse se dérouler l'échange entre les polycations et les cations échangeables de l'argile ; et enfin une troisième étape où l'on sépare le produit obtenu par filtration et où on le lave; ledit traitement étant caractérisé en ce que - la masse d'argile à ponter par volume total de solution est comprise entre 11 - Process for preparing bridged clay from natural or synthetic clay, comprising at least one treatment comprising a first step of bringing a solution of polycations into contact with the clay to be bridged comprising exchangeable cations, forming thus the reaction mixture; then a second step in which the exchange between the polycations and the exchangeable cations of the clay is allowed to take place; and finally a third step in which the product obtained is separated by filtration and in which it is washed; said treatment being characterized in that - the mass of clay to be bridged per total volume of solution is between 1 et 200 g/l, - la deuxième étape d'échange se fait à une température comprise entre 15 and 200 g / l, - the second exchange step is carried out at a temperature between 15 et 100 "C ; ladite deuxième étape a une durée comprise entre I minute et and 100 "C; said second step has a duration of between 1 minute and 3 heures, - le temps de séparation de la troisième étape est compris entre 20 secondes 3 hours, - the separation time of the third step is between 20 seconds et 60 minutes par litre de solution contenant en suspension le produit à sépare r. and 60 minutes per liter of solution containing in suspension the product to be separated r. 2 - Procédé selon la revendication 1 tel que ladite première étape est réalisée selon le premier mode de réalisation, qui consiste à introduire une solution de polycations dans une suspension aqueuse de l'argile à ponter comprenant des cations échangeables, et/ou selon le second mode de réalisation, qui consiste à mettre en suspension de l'argile à ponter comprenant des cations échangeables dans la solution de polycations.2 - Method according to claim 1 such that said first step is carried out according to the first embodiment, which consists in introducing a solution of polycations in an aqueous suspension of the clay to be bridged comprising exchangeable cations, and / or according to the second embodiment, which consists in suspending bridging clay comprising exchangeable cations in the polycation solution. 3 - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 tel que le rapport R, défini comme étant le rapport entre la quantité des polycations multipliée par la charge du polycation et la quantité de cations échangeables présents dans l'argile à ponter multipliée par leur charge, est compris entre 0,5 et 10.3 - Method according to one of claims 1 or 2 such that the ratio R, defined as being the ratio between the quantity of polycations multiplied by the charge of the polycation and the quantity of exchangeable cations present in the clay to be bridged multiplied by their load, is between 0.5 and 10. 4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 tel que les polycations utilisés sont des polycations [A11304(OH)24(H20)1217+ ou ions Keggin, ou bien des polycations contenant au moins un élément choisi dans le groupe formé par le zirconium, le titane, le molybdène et le vanadium. 4 - Method according to one of claims 1 to 3 such that the polycations used are polycations [A11304 (OH) 24 (H20) 1217+ or Keggin ions, or else polycations containing at least one element chosen from the group formed by zirconium, titanium, molybdenum and vanadium. 5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 tel que, dans une quatrième étape finale, L'argile est soumise à un traitement thermique comprenant deux parties, la première partie du traitement consistant à sécher l'argile échangée sous air à une température comprise entre 30 et 150 OC. et pour une durée comprise entre 2 et 48 heures, et la seconde partie du traitement étant telle que le produit est soumis à une calcination à une température comprise entre 300 et 800 "C et pour une durée comprise entre 1 et 10 heures.5 - Method according to one of claims 1 to 4 such that, in a fourth final step, the clay is subjected to a heat treatment comprising two parts, the first part of the treatment consisting in drying the clay exchanged in air at a temperature between 30 and 150 OC. and for a period of between 2 and 48 hours, and the second part of the treatment being such that the product is subjected to calcination at a temperature of between 300 and 800 ° C. and for a period of between 1 and 10 hours. 6 - Procédé selon l'une des revendication 1 à 5 tel que l'on met en oeuvre entre 2 et 10 traitements successifs. 6 - Method according to one of claims 1 to 5 such that one implements between 2 and 10 successive treatments.
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